DE69527020T2

DE69527020T2 - Mikrostreifenleitungsantenne insbesondere für Uhrenanwendung

Info

Publication number: DE69527020T2
Application number: DE69527020T
Authority: DE
Inventors: Syed Bokhari; Freddy Gardiol; Juan Ramon Mosig; Jean-Francois Zuercher
Original assignee: Asulab AG
Current assignee: Asulab AG
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2015-10-14
Also published as: AU3431495A; CA2159961A1; EP0708492B1; AU695429B2; FR2726127B1; DE69527020D1; US5646634A; EP0708492A1; JPH08213819A; FR2726127A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Antennen, die dazu bestimmt sind, eine Wechselspannung in eine Mikrowelle und umgekehrt umzusetzen, und genauer Antennen dieses Typs, der ein Leiterelement und eine Masseebene umfasst, die durch ein dielektrisches Substrat voneinander getrennt sind. Diese Antennen sind auch unter der englischen Benennung "microstrip patch antennas" bekannt. Die Erfindung kann verwendet werden, um GPS ("Global Positioning System") Signale zu senden und/oder zu empfangen, und sie kann ferner in Uhren oder anderen Uhrenprodukten eingegliedert werden. Die Erfindung wird also im Rahmen dieses Anwendungsbeispiels beschrieben. Es ist jedoch verständlich, dass die Erfindung natürlich nicht auf diese Anwendung beschränkt ist.
Die Miniaturisierung der Antennen des weiter oben beschriebenen Typs wird allgemein durch die Verwendung eines Substrats mit sehr grosser Permittivität ausgeführt. Dies impliziert unveränderlich die Verwendung eines Substrats aus Keramik. Die Herstellungskosten eines solchen Substrats sind oft hoch.
Die miniaturisierte Antenne ist aus der Patentanmeldung EP-A-0 525 726 bekannt. Dieses Dokument beschreibt eine Antenne mit zirkulärer Polarisation, die ein dielektrisches Substrat mit zwei gegenüberliegenden Seiten umfasst. An einer Seite ist eine Masseebene befestigt, und an der anderen Seite ist ein Leiterelement befestigt. Dieses Leiterelement ist mit einem elektrischen Erregungspunkt versehen, der in bezug auf die Drehachse der Antenne verschoben ist. Es ist ebenfalls mit Schlitzen versehen, die an seinem Umfang angebracht sind und virtuell durch seine Mitte führen. Die Merkmale dieser Schlitze, wie ihre Länge oder ihre Positionierung am Umfang des Leiterelements, ermöglichen die Bestimmung der Resonanzfrequenz der Antenne.
Eine weitere Antenne dieses Typs ist ebenfalls aus der Publikation IEEE Transactions on vehicular technology, Vol. 40, Nr. 2, Mai 1991, New York US, Seiten 483-486 bekannt, die mit < < A flat energy density antenna system for mobile telephone > > betitelt ist. Diese Publikation beschreibt ebenfalls die Verwendung von Schlitzen, die insbesondere ermöglichen, die Resonanzfrequenz der Antenne zu erhöhen, indem der wirksame Radius des Leiterelements reduziert wird, d. h. indem die Länge der verwendeten Schlitze vermindert wird.
Die miniaturisierten Antennen dieses Typs besitzen eine sehr schmale Bandbreite. Aufgrund der Herstellungstoleranzen ist die Konzeption und die Konstruktion dieser Antennen folglich eine schwierige Aufgabe. Die mechanische Passung der Ränder des Leiterelements ist eine Technik, die seit langem verwendet wird, um die gewünschte Resonanzfrequenz der Antenne zu erhalten. Jedoch ist eine solche Lösung zugleich destruktiv und platzraubend.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine miniaturisierte Antenne des weiter oben definierten Typs zu liefern, die wenigstens teilweise die Nachteile der Antennen des Standes der Technik behebt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine miniaturisierte Antenne des weiter oben definierten Typs zu liefern, die kompakt ist und deren Herstellung relativ einfach und wenig kostspielig ist.
Insbesondere ist ein Ziel der Erfindung, eine miniaturisierte Antenne des weiter oben definierten Typs zu liefern, die eine einfache Einstellung ihrer Resonanzfrequenz ermöglicht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine miniaturisierte Antenne des weiter oben definierten Typs zu liefern, die in einer Uhr verwendet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist zu diesem Zweck eine Antenne, die dazu bestimmt ist, eine von einer Antennenschaltung stammende Wechselspannung in eine Welle mit linearer Polarisation und umgekehrt umzusetzen, deren Merkmale im Anspruch 1 dargelegt sind.
Die Erfindung hat auch eine Antenne zum Ziel, die dazu bestimmt ist, eine von einer Antennenschaltung stammende Wechselspannung in eine Welle mit linearer oder zirkulärer Polarisation und umgekehrt umzusetzen, deren Merkmale im Anspruch 8 dargelegt sind.
Dank diesen Merkmalen ermöglicht die Erfindung die Ausführung einer miniaturisierten Antenne, ohne die Verwendung eines Substrats mit einer sehr hohen Permittivität zu erfordern.
Gemäss der Erfindung umfasst die Antenne eine Frequenzeinstellplatte, die an der Mitte des Leiterelements und auf einer Achse senkrecht zur Ebene des Leiterelements angebracht ist, wobei der Abstand zwischen dem Umfang und der Mitte der Platte längs der Achse, auf der sich die Schlitze erstrecken, derart veränderlich ist, dass durch Drehung die Frequenzeinstellplatte in der Weise wirkt, dass die effektive Länge der Schlitze verändert wird.
Dank diesen Merkmalen ermöglicht die Drehung der Frequenzeinstell-platte um ihre Achse ein einfaches und genaues Einstellen der Resonanzfrequenz der Antenne, und dies über eine grössere Bandbreite als die Bandbreite des Leiterelements.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erscheinen im Laufe der nachfolgenden Beschreibung, die einzig als Beispiel gegeben ist und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gemacht ist, in denen:
- Fig. 1 eine Schnittansicht einer Antenne gemäss der vorliegenden Erfindung ist;
- Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Antenne der Fig. 1 ist;
- Fig. 3 eine Draufsicht des Leiterelements der Antenne der Fig. 1 und 2 ist;
- Fig. 4 eine Draufsicht einer Ausführungsvariante des Leiterelements der Fig. 3 ist;
- Fig. 5 eine Draufsicht einer Frequenzeinstellplatte ist, die dazu bestimmt ist, die Resonanzfrequenz der Antenne der Fig. 1 einzustellen;
- Fig. 6 eine erste Ausführungsvariante der Frequenzeinstellplatte der Fig. 5 ist;
- Fig. 7 eine zweite Ausführungsvariante der Frequenzeinstellplatte der Fig. 5 ist;
- Fig. 8 eine dritte Ausführungsvariante der Frequenzeinstellplatte der Fig. 5 ist;
- Fig. 9 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Antenne gemäss der Erfindung ist;
- Fig. 10 eine Schnittansicht der Antenne der Fig. 9 ist;
- Fig. 11 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsvariante des Leiterelements der Erfindung ist;
- Fig. 12 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsvariante des Leiterelements der Erfindung ist;
- Fig. 13 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsvariante der Frequenzeinstellplatte der Fig. 5 ist;
- Fig. 14 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsvariante der Frequenzeinstellplatte der Fig. 5 ist;
- Fig. 15 eine Draufsicht einer weiteren Variante der Frequenzein-stellplatte der Fig. 5 ist;
- Fig. 16 eine Draufsicht der Anordnung der Frequenzeinstellplatte der Fig. 13 und des Leiterelements der Fig. 12 ist;
- Fig. 17 eine Draufsicht der Anordnung der Frequenzeinstellplatte der Fig. 15 und des Leiterelements der Fig. 11 ist;
- Fig. 18 eine Draufsicht der Anordnung der Frequenzeinstellplatten der Fig. 7 und 8 und des Leiterelements der Fig. 4 ist;
- Fig. 19 eine Draufsicht der Anordnung der Frequenzeinstellplatte der Fig. 5 und des Leiterelements der Fig. 3 ist; und
- Fig. 20 eine Schnittansicht einer Uhr mit einer Antenne gemäss der vorliegenden Erfindung ist.
Die Anordnung der auf den Fig. 1 und 2 dargestellten miniaturisierten Antenne 1 gemäss der Erfindung umfasst ein dielektrisches Substrat 2, ein Leiterelement 3 und eine Masseebene 4. Das Leiterelement 3 hat die allgemeine Form einer Scheibe und wird gemäss der angelsächsischen Benennung "radiating patch" genannt. Das Leiterelement 3 und die Masseebene 4 sind auf gegenüberliegenden Oberflächen des dielektrischen Substrats 2 aufgebracht. Die Antenne 1 weist eine Geometrie auf, die fähig ist, Wellen mit linearer Polarisation zu empfangen und zu senden.
Das Leiterelement 3 umfasst diametral entgegengesetzte Schlitze 5 und 6, die längs der Achse 7 angeordnet sind. Diese Schlitze 5 und 6 erstrecken sich vom Umfang zur Mitte des Leiterelements 3. Ein Erregungspunkt 8 befindet sich auf der Ebene des Leiterelements 3 auf einer Achse 9, die senkrecht zur Achse 7 ist. Die Erregung wird mittels eines koaxialen Kabels sichergestellt, dessen Kernader 10 durch das Substrat 2 verläuft und an der Stelle des Erregungspunkts 8 an das Leiterelement 3 geschweisst ist.
Fig. 3 zeigt genauer die Geometrie des Leiterelements 3. Man erkennt, dass die Schlitze 5 und 6 beide eine Länge rx aufweisen und dass das Leiterelement 3 einen Durchmesser 2R hat, wobei R der Radius dieses letzteren ist.
Die Schlitze 5 und 6 bilden eine kapazitive Belastung für die Antenne 1. Theoretische Betrachtungen, die hier nicht wiederaufgenommen werden, weil sie über den Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung hinausgehen, zeigen, dass die Resonanzfrequenz der Antenne 1 stark von der Länge rx der Schlitze 5 und 6 abhängt. Gemäss diesen Betrachtungen ist die Antenne 1 dann, wenn rx gleich null ist, mit einer Frequenz fc in Resonanz. Wenn sich aber der Wert von rx R nähert, nähert sich die Resonanzfrequenz fc/2. Man weiss ferner, dass der Durchmesser 2R der Antenne eine Funktion des Kehrwerts der Resonanzfrequenz fc dieser letzteren ist. Da die Resonanzfrequenz fc für eine gewisse Abmessung 2R nahe bei fc/2 liegt, kann man ebenfalls die Wahl treffen, die Abmessung 2R für eine gewisse Resonanzfrequenz fc um die Hälfte zu reduzieren. Das heisst, dass man die maximale Abmessung der Antenne 1 um einen Faktor 2 vermindern kann, wenn sich die Schlitze merklich über den gesamten Abstand erstrecken, der den Umfang von der Mitte des Leiterelements trennt. Es ist diesbezüglich festzuhalten, dass die Schlitze 5 und 6 durch Schneiden des Leiterelements 3 mittels eines Laserstrahls ausgeführt werden können. Natürlich können die Schlitze 5 und 6 ebenfalls durch Gravieren oder jede andere chemische oder mechanische Bearbeitung des Leiterelements 3 ausgeführt werden.
Es ist festzuhalten, dass die kreisförmige Form des Leiterelements 3 der Fig. 2 und 3 nur ein Beispiel einer Form des Leiterelements der Erfindung darstellt. Es kann ebenfalls eine quadratische Form sowie jedes andere Leiterelement verwendet werden, das an seinem Umfang durch einen Rand begrenzt ist, der diesem Element eine doppelte planare Symmetrie längs zweier senkrechten Achsen verleiht.
Im Fall einer Antenne mit linearer Polarisation befindet sich der Erregungspunkt auf einer der beiden Symmetrieachsen des Leiterelements, und die Schlitze 5 und 6 erstrecken sich auf der anderen Symmetrieachse.
Fig. 4 zeigt die Geometrie eines Leiterelements 20, das sowohl Signale mit zirkulärer Polarisation als auch Signale mit linearer Polarisation empfangen und senden kann. Das Leiterelement 20 umfasst Schlitze 21 und 22, die sich von seinem Umfang zur Mitte erstrecken und die längs einer gleichen Achse 23 angeordnet sind. Ferner umfasst das Leiterelement 20 Schlitze 24 und 25, die sich von seinem Umfang zur Mitte erstrecken und die längs einer gleichen Achse 26, die senkrecht zur Achse 23 ist, angeordnet sind. Ein Erregungspunkt 27 befindet sich auf einer Achse, die in bezug auf die beiden Achsen 23 und 24 um 45º verschoben ist.
Damit die Antenne eine lineare Polarisation aufweist, müssen die Längen rx der Schlitze 21 und 22 und ry der Schlitze 24 und 25 gleich sein. Hingegen erhält man eine rechte zirkuläre Polarisation, wenn rx für einen wie weiter oben beschriebenen Erregungspunkt 27 entsprechend einer geeigneten Wahl grösser als ry ist. Es ist verständlich, dass die kreisförmige Form des Leiterelements 20 der Fig. 4 nur eine besondere Form des Leiterelements der Erfindung darstellt. Es ist klar, dass auch eine quadratische Form oder noch jede andere Leiterelementform, die an ihrem Umfang durch einen Rand begrenzt ist, der ihr eine doppelte planare Symmetrie längs zweier senkrechten Achsen verleiht, verwendet werden kann. Im Fall einer Antenne mit linearer oder zirkulärer Polarisation, wie beispielsweise einer Antenne mit dem Leiterelement 20 der Fig. 4, befindet sich der Erregungspunkt 27 des Leiterelements auf einer Achse, die den zwischen den beiden Symmetrieachsen gebildeten Winkel halbiert. In diesem Fall erstrecken sich die Paare Schlitze 21, 22 und 23, 24 jeweils auf den beiden Symmetrieachsen.
Die Resonanzfrequenz der Antenne gemäss der Erfindung variiert in Abhängigkeit vom Abstand r, wenn man das Leiterelement 3 der Fig. 3 betrachtet, oder in Abhängigkeit von den Abständen rx und ry, wenn man das auf Fig. 4 gezeigte Leiterelement betrachtet. Wie man dies in der Folge erkennen wird, kann man durch die Verwendung von einer oder mehreren Frequenzeinstellplatten, die eine besondere Form als obere Schicht aufweisen, tatsächlich die Abmessungen r und gegebenenfalls die Abmessungen rx und ry durch eine einfache Drehung dieser Platte variieren lassen.
Die Fig. 5, 6, 7 und 8 zeigen Beispiele 30, 31, 32 bzw. 33 von Geometrien einer solchen Frequenzeinstellplatte, wobei der Abstand zwischen dem Umfang und der Mitte dieser Platte entlang wenigstens einer der durch die Schlitze des Leiterelements definierten Achsen in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Platte um eine Achse A variiert, die senkrecht zur Ebene der Platte ist und in bezug auf das Leiterelement durch die Mitte der Platte verläuft. Die auf den Fig. 5 bis 8 gezeigten Strukturen können auf verschiedene Arten ausgeführt sein. Sie können zum Beispiel auf ein dielektrisches Substrat gedruckt werden oder aus einem Metallblock maschinell herausgearbeitet werden. Mehrere Formen von Platten können in Betracht gezogen werden, und die Wahl dieser letzteren hängt vom nötigen Durchstimmbereich sowie von der Feinheit der Abstimmung ab.
Ein elektrischer Kontakt mit der Oberfläche des Leiterelements ist nicht nötig, denn das Prinzip, das darin besteht, die Kapazität durch die Schlitze variieren zu lassen, funktioniert auch, wenn die Platte und das Leiterelement voneinander isoliert sind. Wenn man aber einen elektrischen Kontakt bewahren will, muss der Kontakt auf allen Schlitzen gleichförmig sein, was die Konzeption der Frequenzeinstellplatte kompliziert macht. Folglich ist es einfacher, eine Isolation zu erhalten, indem eine dielektrische Platte oder ein Luftspalt zwischen der Frequenzeinstellplatte und den Schlitzen des Leiterelements verwendet werden. Es ist ferner festzuhalten, dass die Resonanzfrequenz in diesem Fall weniger empfindlich auf die Variationen von rx und ry ist.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Antenne 40, die ein dielektrisches Substrat 41, eine Masseebene 42, ein Leiterelement 43 und eine Frequenz-einstellplatte 44 umfasst, wobei diese letztere durch ein weiteres dielektrisches Substrat 45 vom Leiterelement 43 getrennt ist. Das Leiterelement 43 umfasst orthogonale Schlitze 46, 47, 48 und 49. Die Drehung der Frequenz-einstellplatte 44 um die Achse A in bezug auf das Leiterelement 43 verändert die effektiven Längen der Schlitze 46 bis 49 und verändert folglich die Resonanzfrequenz der Antenne 40.
Die Antenne 40 umfasst ferner einen koaxialen Verbinder, dessen Kernader 50 durch das Substrat 41 verläuft. Die Kernader 50 ist an das Leiterelement 43 geschweisst, während die äussere Drahtader an die Masseebene 42 geschweisst ist. Die beiden Drahtadern des koaxialen Verbinders sind ebenfalls an eine Antennenschaltung angeschlossen. Die Antenne 40 setzt eine von der Antennenschaltung stammende Wechselspannung zwischen den beiden Drahtadern des koaxialen Verbinders in eine Mikrowelle und umgekehrt um.
Ferner umfasst die Antenne 40 einen mittigen Träger 51, der durch die Öffnungen 52, 53 und 54 in der Mitte der auf Fig. 9 gezeigten Struktur verläuft und der die Axialität der verschiedenen Elemente der Antenne 40 beibehält. Der mittige Träger 51 kann entweder aus einem isolierenden Werkstoff oder aus einem leitenden Werkstoff ausgeführt sein, wobei der an die Verwendung des einen oder anderen dieser beiden Werkstoffe gebundene Unterschied eine geringe Änderung der Resonanzfrequenz bedeutet. Dieser Unterschied kann jedenfalls durch eine Drehung der Frequenzeinstellplatte 44 kompensiert werden.
Es ist festzuhalten, dass die Mitte des Leiterelements 43 ein Nullspannungspunkt ist und dass die Tatsache, dass dieser Punkt in Leerlaufschaltung oder in Kurzschaltung mit der Masse ist, die Merkmale der Antenne nicht beeinträchtigt. Man verwendet vorzugsweise einen metallischen mittigen Träger, denn in diesem Fall sind das elektrostatische Potential des Leiterelements 43 und dasjenige der Frequenzeinstellplatte 44 geerdet. Dies kann vom Standpunkt der elektromagnetischen Verträglichkeit der Antenne 40 aus vorteilhaft sein.
Wenn die Länge rx der Schlitze 21 und 22 und die Länge ry der Schlitze 24 und 25 der Fig. 4 gleich sind, ist das Leiterelement 20 entlang einer Linie, die durch die Mitte des Leiterelements 20 und durch den Erregungspunkt 27 führt, linear polarisiert. Durch Verwendung einer Frequenzeinstellplatte, wie dies auf Fig. 7 oder auf Fig. 9 dargestellt ist, kann man diese lineare Polarisation regeln.
Eine zirkuläre Polarisation der Antenne mit einem einzigen Erregungspunkt erfordert jedoch das Einführen einer Asymmetrie in das Leiterelement 20, damit zwei orthogonale Resonanzwellentypen gebildet werden. Eine Weise, dies auszuführen, besteht darin, Störungssegmente in das Leiterelement 20 einzuführen. Verschiedene Beispiele der Form dieser Störungssegmente sind durch die Bezugszeichen 60, 61, 62 und 63 der Leiterelemente 64 und 65 auf den Fig. 11 und 12 dargestellt. Dann können diese Störungssegmente 60 bis 63 abgeschnitten werden, um die gewünschte Asymmetrie einzuführen.
In gewissen Anwendungen ist die Einstellung der Resonanzfrequenz einer Antenne nur erforderlich, um die Ungewissheit des Werts der Permittivität des Substrats zu überwinden. In diesen Fällen kann die Antenne eingestellt werden, indem die soeben beschriebenen Störungssegmente verwendet werden. Einfache Frequenzeinstellplatten mit Schmalband können verwendet werden, damit die Antenne auf eine gewünschte Frequenz eingestellt werden kann. Die Fig. 13, 14 und 15 zeigen Formbeispiele der Platten 70, 71 und 72. Die Fig. 16 zeigt die Anordnung der Frequenzeinstellplatte 70 der Fig. 13 und des Leiterelements 65 der Fig. 12. Die Fig. 17 zeigt die Anordnung der Frequenzeinstellplatte 72 der Fig. 15 und des Leiterelements 64 der Fig. 11. Man bemerkt, dass die Form und die Grösse der Frequenzeinstellplatten 70, 71 und 72 in bezug auf die entsprechenden Leiterelemente derart sind, dass der Abstand zwischen dem Umfang und der Mitte der Platten 70, 71 und 72 in Abhängigkeit vom Drehwinkel wenig variiert.
Diese Asymmetrie kann dann, wenn die Struktur der Antenne derart ist, dass die Längen der Schlitze rx und ry den gleichen Wert haben, auch eingeführt werden, indem eine Kombination von zwei Frequenzeinstellplatten verwendet wird. Die Fig. 18 zeigt ein Beispiel einer solchen Plattenkombination. In diesem Beispiel werden die Frequenzeinstellplatten 32 und 33, die auf den Fig. 7 bzw. 8 gezeigt sind, oberhalb des Leiterelements 20 der Fig. 4 getragen. Man kann zuerst die Frequenzeinstellplatte 32 drehen, um eine lineare Polarisation mit einer gewünschten Frequenz zu erstellen. Dann kann die Frequenzeinstellplatte 33 gedreht werden, um eine kontrollierte Verlagerung zwischen den Abmessungen rx und ry einzuführen, was die Antenne dazu führt, mit einer zirkulären Polarisation zu funktionieren. Vorteilhafterweise ermöglicht die Verwendung von zwei Frequenzeinstellplatten, grössere Herstellungstoleranzen der Antenne vorsehen zu können.
Diese Beschreibung wird nun vervollständigt, indem auf praktische Konstruktionsbeispiele einer Antenne gemäss der Erfindung Bezug genommen wird. Da die Antennen unter Verwendung einer numerischen Ebene, die die Oberfläche des Leiterelements in quadratische Zellen aufteilt, konzipiert worden sind, werden die in diesen Beispielen ausgedrückten Abmessungen mit den Ausdrücken "Zellengrösse Δ" bezeichnet.

Beispiel 1: Lineare Polarisation und Breitbandeinstellung

Ein Leiterelement mit der auf Fig. 3 dargestellten Form wird aus einem Substrat, das aus einem Werkstoff besteht, welcher unter dem Handelsnamen ULTRALAM® verkauft wird, graviert. Die anfänglichen Abmessungen des Substrats betrugen 144 · 1,5 mm³ und seine relative Permittivität beträgt 2,5. In der Mitte des Substrats wird ein kreisförmiges Loch mit einem Durchmesser von 1 mm gebohrt. Die Antenne wird mittels eines Signals erregt, das über ein 50 Ω SMA genormtes koaxiales Kabel an das Leiterelement 3 angelegt wird. Die Abmessungen des Leiterelements sind die folgenden:
Δ = 40/61 mm, 2R = 30,5Δ, r = 19Δ, w = 0,5Δ, yf = 7Δ.
Ferner wird ein Loch mit einem Durchmesser gleich 3Δ in der Mitte des Leiterelements gebildet.
Man hat eine Frequenzeinstellplatte mit der auf Fig. 5 dargestellten Form verwendet. Die Anordnung der Antenne ist auf Fig. 19 dargestellt. Die Frequenzeinstellplatte ist aus einer kreisförmigen Epoxyscheibe graviert. Man hat diesen Werkstoff in diesem Fall wegen seiner grossen Steifigkeit gewählt. Die kreisförmige Scheibe hat eine Dicke von 0,8 mm und einen Durchmesser von 60 mm. Man hat ebenfalls eine weitere Epoxyscheibe, wie diejenige, welche auf Fig. 9 mit dem Bezugszeichen 45 bezeichnet ist, verwendet. Diese Scheibe dient als Distanzplatte zwischen dem Leiterelement und der Frequenz-einstellplatte. Die Distanzplatte hat eine Dicke von 0,1 mm und einen Durchmesser von 25 mm.
Man hat die Resonanzfrequenz der Antenne gemessen, und man hat festgestellt, dass diese Frequenz zwischen 2,118 GHz (wenn der Winkel &sub1; = 90º) und 2,448 GHz (wenn der Winkel &sub1; = 0º) variierte. Diese Variation entspricht einem Einstellbereich der Frequenz von 14,5%. Das bei der Resonanzfrequenz gemessene Spannungsstehwellenverhältnis ist auf der Gesamtheit des Bandes besser als 2. Die Strahlungsdiagramme sind in einem echofreien Raum bei drei unterschiedlichen Frequenzen, nämlich bei 2,118, 2,296 und 2,448 GHz, gemessen worden, wobei diese drei Frequenzen jeweils drei verschiedenen Winkelpositionen der Frequenzeinstellstruktur entsprechen. Die Copolarisationsdiagramme sind in diesen Fällen merklich die gleichen wie die Copoarisationsdiagramme für ein kreisförmiges Leiterelement. Ferner sind die Fehlpolarisationsniveaus kleiner als -20 dB, was anzeigt, dass die Frequenzeinstellstruktur kein unannehmbares Niveau von Fehlpolarisationsstrahlung einführt.
Es ist festzuhalten, dass der Drehwinkel der Frequenzeinstellplatte 33 der auf Fig. 19 dargestellten Antenne auf einen Wert von 90º begrenzt ist. Jedoch lässt die Verwendung der auf Fig. 6 dargestellten Frequenzeinstell-platte eine Drehung um einen Winkel von 180º und folglich eine feinere Einstellung der Frequenz im gleichen Frequenzbereich zu.

Beispiel 2 Zirkuläre Polarisation und Breitbandeinstellung

Man hat eine Antenne mit einer Anordnung wie diejenige, die auf Fig. 18 dargestellt ist, hergestellt. Diese Antenne ist an einem einzigen Punkt erregt worden, der sich auf einer Achse befindet, die den zwischen den beiden orthogonalen Achsen der Schlitze des Leiterelements gebildeten Winkel halbiert. Man weiss, dass diese Erregungstechnik in bezug auf die anderen bekannten Techniken ziemlich empfindlich ist und dass sie eine genaue Trennung zwischen den beiden entarteten Wellentypen der Antenne erfordert. Insbesondere müssen die beiden Resonanzfrequenzen um eine Frequenz getrennt sein, wobei
und wobei β die Bandbreite des Leiterelements mit der Resonanzfrequenz fc während der Verarbeitung eines Signals mit zirkulärer Polarisation ist, falls das Spannungsstehwellenverhältnis gleich 2 ist. Die Geometrie des auf Fig. 4 dargestellten Leiterelements kann zu diesem Zweck angepasst werden, indem eine asymmetrische Frequenzeinstellstruktur verwendet wird. Eine Erregung mit zirkulärer Polarisation benötigt eine Asymmetrie in den Abmessungen der Schlitze des Leiterelements. Insbesondere im Fall eines Leiterelements, das an einem Punkt erregt wird, der sich im dritten Sektor befindet, wie dies auf Fig. 18 der Fall ist, führt die Tatsache, dass die Länge rx grösser als die Länge ry ist, zu einer rechten zirkulären Polarisation.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass die Bandbreite der Antenne in Abhängigkeit von der Einstellung der Frequenz variiert. Diese Variation kann die Konzeption einer einfachen Frequenzeinstellplatte kompliziert machen, denn eine genaue Kenntnis ihrer Wirkung ist erforderlich. Die Verwendung von zwei Frequenzeinstellplatten, wie den beiden auf Fig. 18 dargestellten Platten, kann dieses Problem beheben. Femer ermöglicht die Verwendung von zwei Frequenzeinstellplatten, grössere Herstellungstoleranzen der Antenne vorsehen zu können.
In diesem Beispiel ist das Leiterelement aus einem Substrat, das aus einem Werkstoff besteht, der unter dem Handelsnamen ULTRALAM® verkauft wird, graviert.
Die anfänglichen Abmessungen des Substrats betrugen 144 · 1,5 mm³ und seine relative Permittivität beträgt 2,5. In der Mitte des Substrats wird ein kreisförmiges Loch mit einem Durchmesser von 1 mm gebohrt. Die Antenne wird mittels eines Signals erregt, das über ein 50 Ω SMA genormtes koaxiales Kabel an das Leiterelement 3 angelegt wird. Die Abmessungen des Leiterelements sind folgende:
Δ = 40/61 mm,2R = 30,5Δ, rx = ry = 19Δ, w = 0,5Δ, xf = yf = 7Δ
Ferner ist in der Mitte des Leiterelements ein Loch mit einem Durchmesser gleich 3Δ vorgesehen.
Es werden Frequenzeinstellplatten mit der auf den Fig. 7 und 8 dargestellten Form verwendet. Die Anordnung der Antenne ist auf Fig. 18 dargestellt. Die Frequenzeinstellplatte der Fig. 7 ist aus einer kreisförmigen Epoxyscheibe graviert. Die kreisförmige Scheibe hat eine Dicke von 0,1 mm und einen Durchmesser von 60 mm. Die Frequenzeinstellplatte der Fig. 8 ist ebenfalls aus einer kreisförmigen Epoxyscheibe graviert. Die kreisförmige Scheibe hat eine Dicke von 0,8 mm und einen Durchmesser von 50 mm. Eine weitere Scheibe aus Epoxy, wie diejenige, welche auf Fig. 9 mit dem numerischen Bezugszeichen 45 bezeichnet ist, wird als Distanzplatte verwendet und ist zwischen dem Leiterelement und der Frequenzeinstellplatte angeordnet. Die Distanzplatte hat eine Dicke von 0,1 mm und einen Durchmesser von 25 mm. Es wird keine Distanzscheibe zwischen den beiden Frequenzeinstellplatten verwendet.
Der Einstellbereich der Resonanzfrequenz der Antenne ist leicht kleiner als der Einstellbereich des vorhergehenden Beispiels und zwar wegen der Verlagerung zwischen den beiden entarteten Wellentypen der Antenne im zweiten Beispiel. Diese Variation ist in der Grössenordnung von 10%. Das bei der Resonanz gemessene Spannungsstehwellenverhältnis ist besser als 2 bei einer Frequenz von 2,306 MHz. Während die auf Fig. 18 gezeigte Anordnung eine rechte zirkuläre Polarisation erzeugt, ist festzuhalten, dass die Drehung der Platte 33 um einen Winkel von 90º eine linke zirkuläre Polarisation erzeugt.

Beispiel 3: Zirkuläre Polarisation und Schmalbandeinstellung

Man graviert aus einem Substrat, das aus einem Werkstoff besteht, welcher unter dem Handelsnamen TMM-10® verkauft wird, ein Leiterelement mit der auf Fig. 11 dargestellten Form, wobei dieses Leiterelement Störungssegmente umfasst, die eine Funktion mit rechter zirkulärer Polarisation ermöglichen. Das Substrat ist 3 kreisförmig und hat einen Durchmesser von 34,5 mm. Die Dicke des Substrats beträgt 0,635 mm und seine relative Permittivität beträgt 9,2. In der Mitte des Substrats wird ein kreisförmiges Loch mit einem Durchmesser von 1,4 mm gebohrt. Die Antenne wird mittels eines Signals erregt, das über ein 50 Ω SMA genormtes koaxiales Kabel an das Leiterelement angelegt wird. Die Abmessungen des Leiterelements sind die folgenden:
2R = 14,75 mm, rx = ry = 9,5 mm, w = 0,25 mm, xf = yf = 3,5 mm.
Ferner wird in der Mitte des Leiterelements ein Loch mit einem Durchmesser von 1,693 mm gebohrt.
Es ist eine Frequenzeinstellplatte mit der auf Fig. 15 dargestellten Form verwendet worden. Die Anordnung der Antenne ist auf Fig. 17 dargestellt. Die Frequenzeinstellplatte ist aus einer kreisförmigen Epoxyscheibe graviert. Dieser Werkstoff wird hier wegen seiner grossen Steifigkeit bevorzugt. Die kreisförmige Scheibe hat eine Dicke von 0,8 mm und einen Durchmesser von 25 mm. Eine dielektrische Scheibe aus TEFLON® wird als Distanzplatte verwendet und zwischen dem Leiterelement und der Frequenzeinstellplatte angeordnet. Die Distanzplatte hat eine Dicke von 0,254 mm und einen Durchmesser von 25 mm. Diese Struktur ermöglicht, einen Frequenzeinstellbereich in der Grössenordnung von 2% zu erhalten.
Die Antenne wird durch die Drehung der Frequenzeinstellplatte auf die Frequenz der GPS Signale (1,57542 GHz) eingestellt. Das gemessene axiale Verhältnis beträgt 2,54 dB und die Bandbreite beträgt bei einem Spannungsstehwellenverhältnis, das gleich 2 ist, 12 MHz. Der gemessene Gewinn beträgt -6 dBi.

Beispiel 4: Zirkuläre Polarisation und Schmalbandeinstellung

Dieses Beispiel verwendet ein Leiterelement mit Störungssegmenten für eine Funktion mit rechter zirkulärer Polarisation. Ein Leiterelement mit der auf Fig. 12 dargestellten Form ist aus einem Substrat aus TMM-10® graviert. Das Substrat ist kreisförmig und hat einen Durchmesser von 34,5 mm. Die Dicke des Substrats beträgt 1,27 mm und seine relative Permittivität beträgt 9,2. In der Mitte des Substrats ist ein kreisförmiges Loch mit einem Durchmesser von 1,4 mm gebohrt. Die Antenne wird mittels eines Signals erregt, das über ein 50 Ω SMA genormtes koaxiales Kabel an das Leiterelement angelegt wird. Die Abmessungen des Leiterelements sind die folgenden:
2R = 14,7 mm, rx = ry = 10,12 mm, w = 0,25, und xf = yf = 1,93 mm.
Ferner ist in der Mitte des Leiterelements ein Loch mit einem Durchmesser von 1,631 mm gebohrt.
Eine Frequenzeinstellplatte mit der auf Fig. 13 dargestellten Form wird aus einem Kupferblock maschinell herausgearbeitet. Es wird keine Distanzscheibe verwendet, aber ein Luftspalt wird erzeugt, indem die Frequenzein-stellplatte mittels eines mittigen Trägerelements mit einem Abstand von 0,2 mm oberhalb des Leiterelements getragen wird. Die Anordnung der Antenne ist auf Fig. 16 illustriert. In diesem Beispiel kann man die Frequenzeinstellplatte um 90º drehen lassen, um einen Frequenzeinstellbereich von 6% zu erhalten. Die Geometrie der Frequenzeinstellplatte 70 ist derart, dass der Abstand zwischen ihrem Umfang und ihrem Ursprung in Abhängigkeit vom Drehwinkel dieser letzteren zwischen 4,5 mm und 8,75 mm linear variiert.
Die Antenne dieses Beispiels ist in einem Gehäuse aus Kunststoff montiert, und sie wird durch Drehung der Frequenzeinstellplatte auf die Frequenz der GPS Signale (1,57542 GHz) eingestellt. Mit dem an der Masse-ebene der Antenne befestigten Gehäuse beträgt das gemessene axiale Verhältnis 1,78 dB, und die Bandbreite beträgt 11 MHz, wenn das Spannungsstehwellenverhältnis gleich 2 ist. Der gemessene Gewinn beträgt -4,0 dB.
Gemäss einer Variante dieses Ausführungsbeispiels kann die Frequenzeinstellplatte 70 durch die Frequenzeinstellplatte 71 der Fig. 14 ersetzt werden. Es ist einfacher, diese Frequenzeinstellplatte herzustellen, denn sie kann aus gegenwärtig im Handel verfügbaren Parallelepipedstäben ausgeführt sein. Der Einstellbereich ist in diesem Fall in der Grössenordnung von 3%, und der maximale Drehwinkel beträgt 45º.
Die Erfindung ermöglicht eine gewisse Anzahl von interessanten Anwendungen. Zuerst ermöglicht die Geometrie des Leiterelements eine zufriedenstellende Kontrolle seiner Grösse. Gegenwärtige Formen, wie kreisförmige oder rechteckige Formen, haben gemäss der gewünschten Resonanzfrequenz und gemäss den Merkmalen des verwendeten Substrats eine festgesetzte Grösse. Indem eine veränderliche Schlitzlänge verwendet wird, kann man die Abmessungen der Antenne um einen Faktor 2 verändern. Ferner ermöglicht die Form des Leiterelements eine optimale Verwendung der verfügbaren Oberfläche, denn es ist nur wenig nicht metallisierte Oberfläche vorhanden. Folglich ermöglicht die Erfindung eine Miniaturisierung der Antenne, wobei doch ein optimales Gewinn/Grösse-Verhältnis behalten wird.
Die obenstehenden Beispiele 3 und 4 beschreiben Antennen, die dazu bestimmt sind, über Satellit übertragene GPS Signalwellen zu empfangen. Die Abmessungen der Antenne sind derart, dass sie in einem Uhrgehäuse montiert werden kann. In einer Uhr kann die Antenne zum Beispiel zwischen dem Motor und den Zeigern angeordnet sein.
Die Fig. 20 ist eine Schnittansicht einer Uhr 80 mit einem Gehäuse 81, einem Boden 82 und einem Glas 83. Die Uhr 80 umfasst ein dielektrisches Substrat 85, eine mit dem Gehäuse 81 verbundene Masseebene 86, ein Leiterelement 87 und eine Frequenzeinstellplatte 88, wobei diese letztere durch ein anderes dielektrisches Substrat 89 vom Leiterelement 87 getrennt ist. Das Leiterelement umfasst zwei Paare orthogonale Schlitze. Die Länge eines der Paare Schlitze ist grösser als die Länge des anderen Paars, um eine zirkuläre Polarisation der Antenne 87 sicherzustellen. Die Drehung einer Frequenzeinstellplatte 88 in bezug auf das Leiterelement 87 verändert die Längen der beiden Paare orthogonale Schlitze und verändert folglich die Resonanzfrequenz der Antenne 84.
Die Uhr 80 umfasst ferner ein koaxiales Kabel 90, dessen Kernader durch das dielektrische Substrat 85 verläuft. Diese Kernader ist an das Leiterelement 87 geschweisst, während die äussere Drahtader an die Masseebene 86 geschweisst ist. Die beiden Drahtadern des koaxialen Kabels sind ebenfalls an eine in der Uhr 80 zwischen dem Boden 82 und der Masse-ebene 86 angeordnete Antennenschaltung 91 angeschlossen.
Ferner umfasst die Uhr 80 einen mittigen Träger 92, auf dem der Stunden-, der Minuten- und der Sekundenzeiger, 93, 94 bzw. 95, montiert sind. Der mittige Träger 92 ist mit einem Uhrwerk 96 verbunden, das ebenfalls zwischen dem Boden 82 und der Masseebene 86 angeordnet ist. Das Uhrwerk 96 lässt über den mittigen Träger 92 die Zeiger 93 bis 95 der Uhr 80 drehen, um die Standardzeit anzuzeigen. Ferner dient der mittige Träger 92 dazu, die Axialität der verschiedenen Elemente 85 bis 88 der Antenne 80 beizubehalten.
Die nahe Umgebung der Antenne 80 hat eine gewisse Wirkung auf die Resonanzfrequenz der Antenne. Diesbezüglich haben die Winkelpositionen der Zeiger 93 bis 95 in bezug auf die Schlitze des Leiterelements 87 eine gewisse Wirkung auf die Resonanzfrequenz der Antenne. Um diese Wirkung zu kompensieren, werden die Zeiger 93 bis 95 beim Empfang oder bei der Übertragung eines Signals durch die Antenne 80 durch das Uhrwerk 96 in Winkelpositionen gebracht, die wenig Einfluss auf die Resonanzfrequenz der Antenne 80 haben.
Vorzugsweise sind diese Winkelpositionen derart, dass keiner der Zeiger 93 bis 95 den Schlitzen des Leiterelements 87 überlagert ist. Ferner können die Zeiger 93 bis 95 bei jedem Empfang/Übertragung in die gleichen Winkelpositionen gebracht werden, damit der Einfluss der Zeiger 93 bis 95 auf die Resonanzfrequenz der Antenne 80 immer die gleiche ist.
Die soeben beschriebenen Strukturen zur Einstellung der Resonanzfrequenz der Antenne ermöglichen einerseits eine Kompensation der Nichthomogenität der Merkmale des Werkstoffs des Substrats und andererseits eine Frequenzeinstellung auf einem Breitband. Ferner bleiben die Abmessungen der Antenne minimal, denn die Frequenzeinstellstrukturen erhöhen nur sehr wenig die Dicke der Antenne.
Es ist festzuhalten, dass es nötig ist, ein Substrat mit einer relativen Permittivität in der Grössenordnung von 15 zu verwenden, um mit einer bekannten kreisförmigen Antenne eine solche Grösse zu erhalten. Eine solche Permittivität benötigt die Verwendung eines Substrats aus Keramik und führt zu höheren Herstellungskosten. Es ist ferner festzuhalten, dass diese Substrate aus Keramik thermische Merkmale aufweisen, die in zahlreichen Anwendungen unzureichend sind. Zum Beispiel hat die nahe Umgebung der Antenne eine gewisse Wirkung auf die Resonanzfrequenz der Antenne. Diese Wirkung kann durch eine einfache Drehung der Frequenzeinstellplatte der Antenne kompensiert werden. Diesbezüglich sind die Zeiger einer Uhr mit der Antenne der Erfindung vorzugsweise aus Kunststoff oder aus jedem anderen nichtmetallischen Werkstoff ausgeführt, um diese Wirkung zu vermindern.

Claims

1. Antenne, die dazu bestimmt ist, eine von einer Antennenschaltung stammende Wechselspannung in eine Mikrowelle mit linearer Polarisation und umgekehrt umzusetzen, und umfasst:

- ein erstes dielektrisches Substrat (2; 41), das zwei gegenüberliegende Seiten aufweist;

- ein Leiterelement (3), das an einer ersten Seite des ersten dielektrischen Substrats befestigt ist und an seinem Umfang durch einen Rand begrenzt ist, der diesem Element eine doppelte planare Symmetrie längs zweier senkrechten Achsen (7, 9) verleiht; und

- eine Masseebene (4; 42), die an der zweiten Seite des ersten dielektrischen Substrats befestigt ist;

wobei das Leiterelement einen Erregungspunktpunkt (8) aufweist, über den es mit der Antennenschaltung verbunden ist, wobei diese letztere die Wechselspannung zwischen dem Erregungspunkt und der Masseebene anlegt;

wobei sich der Erregungspunkt (8) auf einer ersten (9) der Achsen (7, 9) befindet; wobei das Leiterelement (3) ausserdem umfasst:

- ein erstes Paar Schlitze (5, 6), die sich auf der zweiten (7) der Achsen (7, 9) vom Umfang zur Mitte des Leiterelements merklich über den gesamten Abstand, der den Umfang von der Mitte des Leiterelements trennt, erstrecken;

wobei die Antenne dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ausserdem umfasst:

- eine erste Frequenzeinstellplatte (30; 31; 32; 33; 44; 70; 71; 72), die an der Mitte des Leiterelements und an einer Achse senkrecht zur Ebene des Leiterelements angebracht ist, wobei de Abstand zwischen dem Umfang und der Mitte der ersten Platte längs der zweiten Achse derart veränderlich ist, dass durch Drehung die erste Frequenzeinstellplatte in der Weise wirkt, dass die effektive Länge der Schlitze (5, 6) verändert wird.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzeinstellplatte aus einem Metallblock maschinell herausgearbeitet wird.

3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzeinstellplatte auf ein zweites dielektrisches Substrat gedruckt ist.

4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem umfasst:

- eine Abstandsscheibe (45), die das erste Leiterelement von der Frequenzeinstellplatte trennt.

5. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzeinstellplatte und das Leiterelement durch einen Luftspalt getrennt sind.

6. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem umfasst:

- einen mittigen Träger (51), der durch das erste dielektrische Substrat und durch die Frequenzeinstellplatte verläuft und an dem dieses Elemente angebracht sind.

7. Antenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mittige Träger aus einem leitenden Werkstoff hergestellt ist.

8. Antenne, die dazu bestimmt ist, eine von einer Antennenschaltung stammende Wechselspannung in eine Mikroweile mit linearer oder zirkulärer Polarisation und umgekehrt umzusetzen, und umfasst:

- ein erstes dielektrisches Substrat (2; 41), das zwei gegenüberliegende Seiten besitzt;

- ein Leiterelement (20; 43; 64; 65), das an einer ersten Seite des ersten dielektrischen Substrats befestigt ist und an seinem Umfang durch einen Rand begrenzt ist, der diesem Element eine doppelte planare Symmetrie längs zweier zueinander senkrechten Achsen (23, 26) verleiht; und

wobei das Leiterelement einen Erregungspunkt (27) aufweist, über den es mit der Antennenschaltung verbunden ist, die die Wechselspannung zwischen dem Erregungspunkt und der Masseebene anregt;

wobei sich der Erregungspunkt (27) auf einer dritten Achse befindet, die den zwischen der ersten und der zweiten Achse (23; 26) eingeschlossenen Winkel halbiert; wobei das Leiterelement (20; 43; 64; 65) ausserdem umfasst:

- ein erstes Paar Schlitze (21, 22; 46, 47), die sich auf der ersten Achse (23) vom Umfang zur Mitte des Leiterelements merklich über den gesamten Abstand, der den Umfang von der Mitte des Leiterelements trennt, erstrecken; und

- ein zweites Paar Schlitze (24, 25; 48, 49), die sich auf der zweiten Achse (26) vom Umfang zur Mitte des Leiterelements merklich über den gesamten Abstand, der den Umfang von der Mitte des Leiterelements trennt, erstrecken; wobei die Antenne dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ausserdem umfasst:

- eine erste Frequenzeinstellplatte (30; 31; 32; 33; 44; 70; 71; 72), die an der Mitte des Leiterelements und an einer Achse senkrecht zur Ebene des Leiterelements angebracht ist, wobei der Abstand zwischen dem Umfang und der Mitte der ersten Platte längs der zweiten Achse derart veränderlich ist, dass durch Drehung die erste Frequenzeinstellplatte in der Weise wirkt, dass die effektive Länge des zweiten Paars Schlitze (24, 45; 48, 49) verändert wird.

9. Antenne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten Paars Schlitze (21, 22; 46, 47) grösser als die Länge des zweiten Paars Schlitze (24, 25; 48, 49) ist, um die Mikrowellen mit zirkulärer Polarisation zu erzeugen.

10. Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Umfang und der Mitte der ersten Platte längs der ersten Achse derart veränderlich ist, dass durch Drehung die erste Frequenzeinstellplatte in der Weise wirkt, dass die effektive Länge des ersten Paars Schlitze (21, 22; 46, 47) verändert wird.

11. Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem umfasst:

- eine zweite Frequenzeinstellplatte, die an der Mitte des Leiterelements und an einer Achse senkrecht zur Ebene des Leiterelements angebracht ist, wobei der Abstand zwischen dem Umfang und der Mitte der zweiten Platte längs der ersten Achse derart veränderlich ist, dass durch Drehung die zweite Frequenzeinstellplatte in der Weise wirkt, dass die effektive Länge des ersten Paars Schlitze (21, 22; 46, 47) verändert wird.

12. Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Frequenzeinstellplatten aus einem Metallblock maschinell herausgearbeitet ist.

13. Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Frequenzeinstellplatten auf ein zweites dielektrisches Substrat gedruckt ist.

14. Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem umfasst:

- eine Abstandsscheibe (45), die das Leiterelement und wenigstens eine der Frequenzeinstellplatten trennt.

15. Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Frequenzeinstellplatten und das Leiterelement durch einen Luftspalt getrennt sind.

16. Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem umfasst:

- einen mittigen Träger (51), der durch das erste dielektrische Substrat und wenigstens eine der Frequenzeinstellplatten verläuft und an dem diese Elemente angebracht sind.

17. Antenne nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mittige Träger aus einem leitenden Werkstoff hergestellt ist.

18. Uhr, die eine Antenne nach einem der Ansprüche 6 bis 7 und 16 bis 17 enthält, wobei die Uhr umfasst:

- Zeiger;

- ein Gehäuse;

- einen Motor; und

- eine Welle, um den Motor mit den Zeigern zu verbinden;

wobei die Uhr dadurch gekennzeichnet ist, dass

die Antenne zwischen dem Motor und den Zeigern angeordnet ist, dass der mittige Träger entlang seiner Längsachse hohl ist und ass sich die Welle in dem mittigen Träger erstreckt.

19. Uhr nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeiger aus Kunststoff hergestellt sind.